Nội dung Text: Giáo án hóa học lớp 10 nâng cao - Bài 18 SỰ LAI HOÁ CÁC OBITAN NGUYÊN TỬ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA
- Giáo án hóa học lớp 10 nâng cao - Bài 18 SỰ LAI HOÁ CÁC OBITAN NGUYÊN TỬ SỰ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA [Sách giáo khoa Hoá học 10 nâng cao] A. CHUẨN KIẾN THỨC VÀ KĨ NĂNG Kiến thức Hiểu được: - Sự lai hoá obitan nguyên tử sp, sp2, sp3. - Sự xen phủ trục, sự xen phủ bên các obitan nguyên tử, liên kết và liên kết . Kĩ năng - Vẽ sơ đồ hình thành liên kết và liên kết , lai hoá sp, sp2, sp3. B. CHUẨN BỊ
- 1. GV: Tranh vẽ các kiểu lai hoá các obitan [hình 3.6, 3.7, 3.8, 3.9] hoặc dùng các quả bong bóng để minh hoạ các kiểu lai hoá. 2. Phương pháp dạy học: Vấn đáp - gợi mở - giải thích minh hoạ C. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY I. KHÁI NIỆM VỀ SỰ LAI HOÁ a] Xét phân tử metan: CH4 Hoạt động 1: Vào bài - GV sử dụng phiếu học tập của C* ? của H ? + Viết cấu hình e + Giải thích sự hình thành phân tử CH4? + Nhận xét về năng lượng các liên kết? Góc liên kết? C*: - HS: H: 1s1 1s2 2 s1 2p3
- H 1 AO2s & 3AO2p xen phủ với 4 AO1s của 4 nguyên tử H H C H H [ HS có thể trả lời được yêu cầu e, nếu không thì GV giải quyết như sau: Theo như trên thì có liên kết [p - s] có năng lượng bằng nhau và có 1 liên kết [s - s] có năng lượng khác với [p - s] và góc liên kết 900]. - GV thông báo: Tuy nhiên bằng thực nghiệm cho biết 4 liên kết C - H trong phân tử CH4 giồng hệt nhau. Để giải thích về hiện tượng này và các trường hợp khác tương tự người ta đã đề ra thuyết lai hoá. b] Khái niệm về sự lai hoá: - GV: Theo thuyết này, khi nguyên tử C tham gia liên kết với 4 nguyên tử H thì AO2s đã trộn lẫn với 3AO2p tạo thành 4 obitan mới giống hệt nhau. [GV dùng tranh vẽ như hình 3.9 để giảng].
- Sau đó 4 obitan mới này xen phủ với 4AO1s của 4 nguyên tử H tạo thành 3 liên kết C - H giống hệt nhau. [GV cũng sử dụng hình 3.9]. - GV kết luận: Hiện tượng "trộn lẫn" như trên người ta gọi là sự lai hoá. Vậy sự lai hoá? [SGK]. - GV phát vấn: Em có nhận xét gì về số obitan tham gia lai hoá và số obitan tạo ra? Các AO sau khi trộn lẫn có gì giống và khác nhau? [Gợi mở: đi từ sơ đồ hình thành CH4 theo thuyết trên]. * Đặc điểm của các obitan lai hoá [SGK]. GV thông tin thêm về: - Nguyên nhân sự lai hoá. - Điều kiện lai hoá. II. CÁC KIỂU LAI HOÁ THƯỜNG GẶP a] Lai hoá sp3[kiểu tứ diện] Hoạt động 2: GV sử dụng 6 quả bong bóng sau đó châm 1 quả giới thiệu đó là kiểu lai hoá sp3 [ như đã xét ở phân tử CH4] Vậy: - Kiểu lai hoá sp3: Sự trộn lẫn 1AOs + 3AOp [chú ý: sp3 không phải là cấu hình e].
- - Hình dạng trong không gian: 4 obitan lai hoá hướng về đỉnh của hình tứ diện đều [GV nối các đỉnh từ các quả bong bóng]. - Góc lai hoá: 109028' b] Lai hoá sp2 [kiểu tam giác] Hoạt động 3: GV sử dụng các quả bong bóng và lại tiếp tục châm giới thiệu đó là kiểu lai hoá sp2. Sau đó xét phân tử BF3 Vậy: - Kiểu lai hoá sp2: Sự trộn lẫn 1AOs + 2AOp [sp2 không phải là cấu hình e]. - Hình dạng [3] obitan lai hoá hướng về 3 đỉnh của tam giác đều - Góc lai hoá: 1200 [phát vấn HS] c] Lai hoá sp [lai hoá đường thẳng] Hoạt động 4: GV sử dụng các quả bong bóng còn lại tiếp tục châm giới thiệu đó là kiểu lai hoá sp. Sau đó xét phân tử BeH2 Vậy: - Kiểu lai hoá sp: 1AO3 + 1AOp
- - Hình dạng: 2 obitan lai hoá nằm trên 1 đường thẳng. - Góc lai hoá: 1800 [phát vấn HS]. III. NHẬN XÉT CHUNG VỀ LAI HOÁ: - Có vai trò giải thích dữ kiện thực nghiệm IV. SỰ XEN PHỦ TRỤC VÀ XEN PHỦ BÊN: - GV dùng hình ảnh để giúp HS phân biệt "trục" và "bên". + " Trục" là đường trùng với đường nối tâm của 2 nguyên tử liên kết. + "Bên" là phần hai bên của obitan, khi đó trục của 2 obitan song song với nhau và vuông góc với đường nối tâm của 2 nguyên tử. V. SỰ TẠO THÀNH LIÊN KẾT ĐƠN, LIÊN KẾT ĐÔI VÀ LIÊN KẾT BA: - GV liên hệ giữa xen phủ "trục" của obitan tạo liên kết và xen phủ "bên" tạo liên kết để cho HS thấy: Một nguyên tử chỉ có 1 "trục", có thể có thêm 1 hoặc 2 "bên". Khi đó liên kết giữa 2 nguyên tử có thể là liên kết đơn hay
- đôi, ba tuỳ thuộc vào số e độc thân [số obitan] tham gia liên kết. Hoạt động 5: Củng cố bài: [GV sử dụng bài tập trang 82 [SGK]] - Đối với kiểu lai hoá sp, sp2: Obitan p còn lại có phương như thế nào với mặt phẳng lai hoá? - Theo em thuyết lai hoá đã giải quyết được vấn đề gì trong liên kết hoá học?